准噶尔盆地莫索湾—陆西地区基于重磁资料的石炭系火山岩识别

该文首先从研究区内岩石的磁性、密度测量结果出发,阐述了利用重磁方法圈定火山岩的可行性。然后利用频率域滤波和边界增强技术,获得由石炭系火山岩引起的剩余重磁异常及其垂向二阶导数和Tilt导数,据此划定出研究区内火山活动带,并根据准噶尔地区火山机构岩相模式和重磁异常的对应关系,在各火山活动带内圈定火山机构。同时以剩余重磁异常的视密度和视磁化率反演结果为基础,结合重磁异常的组合情况和实测岩石物性数据,确定研究区内火山岩岩性分布情况。最后利用磁力数据开展欧拉反演,定量了解研究区火山岩的埋深情况,并在地震数据的约束下,选择典型剖面开展二维重磁联合正演,刻画剖面地质结构和火山岩垂向分布。总之,通过重磁异常研究,获得了火山岩及其岩性的空间分布情况,为后续进一步的火山岩油气勘探提供了依据。     

460矿床关键控矿要素重磁异常特征及深部结构研究

通过在460矿床开展重、磁勘探工作,研究了控矿要素的重、磁异常特征,分析了主要断裂构造、火山机构、主要岩体的分布情况;利用重磁联合二维正反演、密度界面反演推断了研究区基底界面深度;利用地表地质条件作为约束三维密度反演推断了研究区3大地层的空间分布。研究表明,重磁勘探在火山岩地区确定盆地范围、识别断裂构造效果明显,矿床位置一般位于重磁高场向低场的过渡区域,重磁梯度带是寻找铀矿的重要标志。     

Tilt-depth方法适用性研究及其应用

Tilt-depth方法是一种可以快速反演磁源上顶深度的新兴方法。二维、三维模型试验表明,tiltdepth法反演误差与地质体的上顶埋深、厚度及水平尺度均有关,同时叠加异常也会对反演结果产生影响。实例中,将tilt-depth法应用于广东省下庄矿田航磁数据反演中,tilt梯度图上展示出了两条明显的近东西走向条带异常,推断为浅部基性辉绿岩脉在深部汇聚形成,并反演了两条高磁异常带上11个位置的磁源上顶埋深。反演结果揭示了下庄矿区内北侧高磁性体深度较浅,且具有南浅北深的构造特征,而南侧高磁性体规模较大,且埋深较厚,为该区深部矿产勘查提供了有利依据。     

王浩铁矿区重磁数据处理的效果

利用重磁垂向二次导数和向下延拓等方法,分解江苏省王浩铁矿的一个水平叠加异常,提取深部盲矿体引起的局部弱异常,经正演计算和钻探验证,在预计深度找到一个有一定厚度的铁矿体。     

青藏高原羌塘盆地重磁剖面异常与基底构造特征

以穿越羌塘盆地的实测重磁剖面数据为基础,密切结合平面重磁异常资料,通过对重磁异常特征进行分析,采用位场转换和正反演拟合计算方法,推断了羌塘盆地的基底埋深、断裂构造及盆地样式,并对盆地的油气远景进行了探讨。认为南羌塘基底埋深浅,呈台阶状,且构造复杂,北羌塘埋深深,其间的龙木错-双湖构造带有明显的重磁异常显示。     

相山火山盆地磁性结构分布特征

以相山地区大比例尺重磁测量结果为基础,建立正演计算模型,采用模拟退火算法,反演计算了相山盆地不同深度下的物性结构分布特征,对该盆地地下岩层结构及界面变化趋势进行了半定量和定性分析;盆地深部构造岩浆活动发育,局部地段次火山岩体具向下延深和扩大的趋势;西北面磁性界面变化较复杂,磁性岩体的埋深均小于800 m;东南面磁性界面变化相对较平缓,磁性岩体的埋深均大于800 m;盆地中有多个岩浆通道,后期构造岩浆活动主要发生在盆地西南侧、南侧以及东侧,这可能是导致北西侧铀富集成矿好于这些部位的主要原因,受构造影响,盆地中部及西北部,磁性基底呈块状分布.这对指导相山的攻深找盲工作有重要意义.     

利用重、磁资料研究于都—赣县矿集区盘古山地区断裂构造及花岗岩体分布

盘古山地区是于都—赣县矿集区内一个重要的钨锡矿成矿区,研究区断裂构造和花岗岩体与成矿关系密切。利用重、磁资料研究盘古山地区断裂构造及花岗岩体分布,为深部找矿提供地球物理依据。利用重力异常归一化总水平导数垂向导数技术推断断裂构造平面位置;利用欧拉反褶积方法对重力异常垂向一阶导数进行反演计算,推断断裂构造平均深度;利用重磁异常垂向一阶导数技术推断花岗岩体平面位置;利用RGIS软件2.5D重磁剖面人机交互正反演技术推断花岗岩体断面位置,并用钻孔验证解释结果的正确性;利用RGIS软件3D重磁模型编辑模块展示花岗岩体空间位置。研究结果显示盘古山地区既有出露断裂,又有隐伏断裂,既有出露低密度、弱磁性花岗岩体,又有隐伏低密度、强磁性花岗岩体,花岗岩体分布受断裂构造控制,矿体分布受断裂构造和花岗岩体共同控制。     

重、磁、电联合反演在银额盆地定量解释中的应用

依据大地电磁测深连续二维反演结果初步确定构造与地层,通过综合分析区内物性特征给定地层与岩石的物性参数,建立正演地质一地球物理初始模型,在地质、钻井、地震资料约束下进行重、磁、电联合反演,不断修改地质一地球物理模型和大地电磁测深连续二维反演结果,使重、磁正演数据和实测数据拟合度达到最佳。在银额盆地构造与地层解释中的应用结果表明,重、磁、电联合反演可以有效克服单方法解释的多解性,准确识别地质层位,大大提高定量解释的精度。     

随机误差在频率域的传播

随机误差在重磁数据的测量、各种数学变换处理以及正反演计算中普遍存在。重磁反演解的不稳定其原因之一是由于存在随机干扰,在向下延拓、求高次微商等的计算中,常将误差过份放大,使有用异常被严重干扰,无法辨认。作者为研究随机误差对重磁变换的影响,对随机误差在频率域中传播的情况作了深入探讨。     

基于地质与重磁数据集成的栾川钼多金属矿区三维地质建模

三维地质建模是当前国内外矿产资源勘查与评价研究的重要途径和热点.以栾川钼多金属矿区为例,针对研究区地质背景复杂、成矿地质条件多样性特征,开展了基于地质(岩性地层及其物性特征、地质体产状数据)与重磁正反演集成技术组合的三维地质模型建模研究,其研究内容为:(1)根据研究区地质背景和成矿条件,确定研究区矿床地质特征以及近地表地质体的空间属性特征;(2)利用重磁数据,在定性解译地质信息的基础上,开展二度半正演方法定量解译研究,并运用三维位场概率成像方法反演和解译深部地质体;(3)根据研究区地质与重磁反演解译资料综合分析,确定晚侏罗世斑岩岩体和控矿构造的时-空-因关系.研究结果表明,基于地质岩性属性特征的重磁正反演联合解译,能够综合利用地质体之间的物性差异、成因关系界定其几何形态,从而在三维环境中建立它们的时空关系,即三维地质模型,为研究区深部找矿、矿体定位预测以及金属矿产资源定量评价提供技术支撑和新途径      

重力异常三维反演——视密度成像方法技术的应用

将起伏地形上测量的重力异常,延拓至平均水平面;对平面上的重力场进行不同深度层源的切割分离;再将各层的重力场向下延拓至相应的深度,并反演出该深度层的密度结构.以此得到的密度,反映该深度层密度的近似分布,故称为视密度成像.在重力场的曲面向下延拓过程中,采用了新的延拓方法——迭代法,延拓深度大,延拓过程稳定;且不需解线性代数方程组,避开了制约三维反演实用化的计算时间的瓶颈问题.在主频1.73 GHz的微机上,完成71×81数据点反演的计算时间为10 s.以新疆一个地区的实例说明这种方法的反演效果.     

基于常规炮检距地震数据预测黄陵矿区煤层气富集区

常规AVO技术预测煤层气,一般需要炮检距大于1.5倍煤层埋深。通过对黄陵矿区常规地震数据进行AVO异常分析,发现黄陵矿区具备明显煤层气AVO异常,而且在最大偏移距为煤层埋度1.11倍、入折射平均角为29°左右时,该区二号煤层顶板反射界面反射系数对入折射平均角的梯度达到最大值(0.1680)。由此认为叠前地震资料的最大偏移距只要接近、等于或略大于目的层深度,就足以反映振幅随偏移距的变化特征,即足以满足该区煤层气AVO反演对地震资料偏移距的要求。通过对常规地震资料的精细处理,对该区煤层富集区进行预测。黄陵矿区AVO异常解释主要基于垂直反演剖面和顺层反演切片,以此圈出约1.6km2、呈近南北向条带状分布的煤层气(瓦斯)富集区。截至2013年底,在生产巷道掘进过程中,已发现14处瓦斯涌出点与预测结果一致。     

姚家岭地区重力场视密度三维反演应用

重力场数据处理涉及的内容一般有场的延拓、方向导数以及局部场、背景场分离提取等,它们均属于重力异常分离问题的范畴。而重力场视密度三维反演技术是根据重力异常求取和确定场源体视密度的三维分布,其视密度分布图与地层岩性、地质构造以及地下矿体直接关联。对姚家岭地区重力场视密度三维反演技术的应用结果表明,视密度分布图对区内不同岩性地层的分布、褶皱和坳陷构造的分布特征等地质现象取得了良好的应用效果。     

拟神经网络反演在煤田中应用

Parker快速富氏变换反演单一密度界面存在两方面问题：一是求解目标界面重力异常难度较大;二是受正演速度及反演参量维数的限制,不能对界面进行精细划分.拟神经网络BP算法的引入,首先解决了快速三维正演问题,又突破了反演参量维数的限制,实现快速收敛,有效解决两个或多个密度界面的反演问题.在实际应用中,先用密度“补偿法”正演求取剩余生力异常,然后利用拟神经网络BP算法同时反演两个二维密度界面,拟合求得两个界面的深度异常,在此基础上预测煤田.     

南海北部古俯冲带的位置及其对南海扩张的控制

为了确定南海北部古俯冲带的具体位置,作者利用美国LCT综合反演软件对收集到的重磁数据进行处理解释,结果显示在南海北部从台湾西南部到一统暗沙隆起,即沿南海海盆北部陆坡为一条布格重力异常水平梯度峰值带,指示了古俯冲带的具体位置;其北部的高磁异常代表了与之对应的古火山弧。深反射地震资料也验证了南海北部陆坡位置存在古俯冲带,钻井资料显示俯冲带存在的时代为晚侏罗世到早白垩世。据此绘制了南海地区晚中生代到现今的构造古地理演化图,指出南海的扩张应与晚中生代俯冲带这个先存的软弱带有关,南海海盆正是从古俯冲带的位置开始扩张。     

鞍山—本溪地区太古宙结晶基底埋深

利用鞍山—本溪地区1∶20万重力资料及航磁资料、钻孔数据,结合实测岩石密度数据,采用地质剖面约束下的二维人机交互反演方法,完成了14条剖面的深部地质结构反演,确定了太古宙结晶基底的埋深。鞍山—本溪地区结晶基底的最大埋深约为4 500 m,在下辽河盆地埋深最大;埋深较浅的地区主要位于本溪市以南地区。推测在田师付镇和平顶山镇以南可能存在隐伏铁矿。     

塔里木盆地塔中地区奥陶系古潜山的地质地球物理特征和控制因素

奥陶系碳酸盐岩古潜山是塔里木盆地古生代的主要油气储层类型。塔中地区下奥陶统发育有三套灰岩／白云岩岩溶层，主要形成于早石炭世，单层厚几米至几十米。洞穴层的电测曲线特征表现为两高两低：低电阻和低密度，高声波时差和高自然伽玛：地震反射层表现为弱振幅、波数增多、水平反射短轴3项地震反射异常。潜山顶部古风化壳发育程度受构造条件(包括构造裂隙)、岩性、古潜水面、海平面变化以及古气候等因素控制。     

高精度重力测量在抚顺煤矿采空区探测中的应用

为查明抚顺煤矿采空区的位置、深度和分布范围,综合考虑城市中影响物探方法的因素,首次在该地区采用高精度重力测量方法进行采空区探测。先通过分析采空区的物性差异,建立理论模型进行正演计算,预研究重力方法的适用性。然后在研究区布设大比例尺面积性高精度重力测量工作,通过对布格重力异常进行位场分离、三维视密度反演和边界识别计算,推断了煤矿采空区的位置、深度、边界及该区内的构造分布。研究结果表明,高精度重力测量方法结合有效的数据处理方法,能在城市煤矿采空区的探测中发挥重要作用。      

重磁电(井)震综合物探技术在识别达巴松凸起石炭系深部火山岩中的应用

近年来, 准噶尔盆地石炭系火山岩勘探屡获突破, 展现了火山岩储层良好的勘探前景。由于准噶尔盆地石炭系火山岩存在埋藏深度大, 受勘探手段和地球物理资料品质等因素的制约, 深层火山岩的识别与解释目前仍存在诸多困难和问题, 为油田地震勘探工作带来了极大困难。如何通过现有物探方法和技术提高深部火山岩的分辨、识别能力, 具有很强的理论和实际意义。由于特殊地质体在密度、磁化率或电阻率等物性组合方面存在特殊性, 因此可通过多方法综合物探技术对其进行综合识别、限定。本文在深入分析达巴松凸起钻井、物性资料的基础上, 利用重磁电异常信息模式判别技术, 预测了石炭系火山岩的平面展布, 缩小和锁定了深层火山岩地震勘探的有利靶区; 再以地震相分析、地震属性解释、构造制图及综合评价为主要技术手段, 对深层火山岩进行定量识别和预测, 落实和优选了深层火山岩有利勘探目标, 并取得了良好效果。总结了深层特殊地质体勘探的高精度地震资料采集和重磁电震(井)综合应用、联合反演解释等手段, 极大地提高了准噶尔盆地深层火成岩的勘探精度。     

基于重力异常的松辽盆地构造特征识别

为了解决构造识别中多个断层不能同时识别倾向的问题,提出了利用断裂构造重力异常水平导数的分布特征实现的倾向成像技术,即断裂水平导数变化率较小的一侧指示断裂的倾向;由此可直接标识出断裂的特征,避免了以往该类方法复杂的运算。将这种技术应用到松辽盆地的实测重力异常的处理中,获得了松辽盆地的构造特征。松辽盆地东西两侧具有明显的重力异常差异,但已有的电法、地震资料难以揭示这种差异的原因。笔者以地震数据为约束,利用重力数据进行松辽盆地地层界面的反演,获得了莫霍面及以下的界面特征;认为松辽盆地重力异常差异的原因是松辽盆地莫霍面下方10 km存在一个界面,且由于太平洋板块的俯冲造成该界面在松辽盆地发生了较大的起伏,从而呈现异常的变化。